Investigación de los efectos del flujo de clearance en la raíz de la pala sobre las fluctuaciones de presión en una bomba de flujo axial
Autores: Meng, Fan; Li, Yanjun; Li, Mingzhe; Ning, Chao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación de los efectos del flujo de clearance en la raíz de la pala sobre las fluctuaciones de presión en una bomba de flujo axial
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Estudio
Vórtice de fuga
Pulsación de presión
Bomba de flujo axial
Configuraciones de impulsor
Despeje de raíz de palas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga la influencia del vórtice de fuga en las características de pulsación de presión dentro de una bomba de flujo axial vertical. Se diseñaron tres configuraciones de impulsor con un despeje de raíz de palas de 2.7-8.0 mm para analizar los efectos geométricos en la dinámica del flujo interno. Las simulaciones RANS no estacionarias predijeron estructuras de flujo bajo múltiples condiciones de operación (0.8-1.2). La Transformada Rápida de Fourier (FFT) extrajo características en el dominio de frecuencia y en el tiempo-frecuencia de las pulsaciones de presión en regiones de flujo crítico. Los resultados clave revelan: (1) el aumento expande las zonas de baja presión dentro de los canales de las palas debido a los vórtices de fuga mejorados; (2) la pulsación en el borde de ataque muestra una reducción del 8.2-11.7% en la amplitud pico a pico y en la magnitud de la frecuencia fundamental con el aumento de ; (3) la respuesta en el borde de salida exhibe un comportamiento no monótono, con una amplitud máxima a = 5.0 mm (aumento del 42.2% en el flujo de diseño). Estos hallazgos demuestran que la optimización del despeje de raíz de palas requiere umbrales dependientes de las condiciones para equilibrar la gestión de fugas y el control de pulsaciones.
Descripción
Este estudio investiga la influencia del vórtice de fuga en las características de pulsación de presión dentro de una bomba de flujo axial vertical. Se diseñaron tres configuraciones de impulsor con un despeje de raíz de palas de 2.7-8.0 mm para analizar los efectos geométricos en la dinámica del flujo interno. Las simulaciones RANS no estacionarias predijeron estructuras de flujo bajo múltiples condiciones de operación (0.8-1.2). La Transformada Rápida de Fourier (FFT) extrajo características en el dominio de frecuencia y en el tiempo-frecuencia de las pulsaciones de presión en regiones de flujo crítico. Los resultados clave revelan: (1) el aumento expande las zonas de baja presión dentro de los canales de las palas debido a los vórtices de fuga mejorados; (2) la pulsación en el borde de ataque muestra una reducción del 8.2-11.7% en la amplitud pico a pico y en la magnitud de la frecuencia fundamental con el aumento de ; (3) la respuesta en el borde de salida exhibe un comportamiento no monótono, con una amplitud máxima a = 5.0 mm (aumento del 42.2% en el flujo de diseño). Estos hallazgos demuestran que la optimización del despeje de raíz de palas requiere umbrales dependientes de las condiciones para equilibrar la gestión de fugas y el control de pulsaciones.